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醋酸阿比特龙的合成

2014-04-02丁亚明顾晓波

化学与生物工程 2014年9期
关键词:吡啶基吡啶醋酸

丁亚明,顾晓波

(1.无锡卫生高等职业技术学校,江苏 无锡 214111;2.江苏省原子医学研究所 卫生部核医学重点实验室 江苏省分子核医学重点实验室,江苏 无锡 214063)

醋酸阿比特龙化学名为(3β)-17-(3-吡啶基)-雄甾-5,16-二烯-3-醇醋酸酯(Ⅰ),是由美国Centocor Ortho公司开发的口服CYP17抑制剂,2011年4月28日经美国FDA批准上市,与泼尼松联用治疗去势抵抗性前列腺癌,其商品名为Zytiga[1-3]。

目前,化合物Ⅰ的合成路线主要有3条:(1)以醋酸去氢表雄酮为起始原料,经三氟甲基化,再与二乙基-(3-吡啶基)硼烷发生Suzuki 偶联得化合物Ⅰ,总收率48.7%[4-5];(2)以去氢表雄酮(Ⅱ)为原料与水合肼反应生成腙,然后经碘氧化得到17-碘-雄甾-5,16-二烯-3β-醇,再与二乙基-(3-吡啶基)硼烷发生Suzuki偶联得阿比特龙,最后3-位羟基乙酰化得化合物Ⅰ,总收率41.5%[6-7];(3)对路线(2)进行改进,将第三步中昂贵的二乙基-(3-吡啶基)硼烷替换成3-吡啶溴化锌[8]。路线(1)、(2)都要使用二乙基-(3-吡啶基)硼烷,而硼烷类化合物制备条件较为苛刻,价格昂贵;另外,路线(1)中使用的三氟甲磺酸酐也比较昂贵,因此,路线(1)和路线(2)生产成本较高。路线(3)的不足之处是制备3-吡啶溴化锌的过程中需要-78 ℃的苛刻条件。为此,对路线(3)进行改进,用3-吡啶溴化镁代替3-吡啶溴化锌合成化合物Ⅰ,合成路线见图1。

图1 醋酸阿比特龙的合成路线

1 实验

1.1 试剂与仪器

异丙基溴化镁(1 mol·L-1四氢呋喃溶液),百灵威化学科技有限公司;其余试剂均为分析纯或化学纯,国药集团化学试剂有限公司。

Bruker AVANCEⅢ 400MHz型核磁共振波谱仪(TMS为内标,CDCl3为溶剂);Perkin Elmer Lambda 25型紫外可见分光光度计;RE-2000型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂。

1.2 去氢表雄酮-17-腙(Ⅲ)的合成[7-8]

在150 mL三口烧瓶中依次加入2.88 g(0.01 mol)化合物Ⅱ、40 mL乙醇、1.88 g(0.03 mol)80%水合肼,室温下充分搅拌;加入1 mL 0.2 mol·L-1硫酸,室温下搅拌反应40 h,TLC分析确定反应终点。反应完毕,加入50 mL水,抽滤,滤饼用水(25 mL×2)洗涤,干燥,得2.97 g白色固体即化合物Ⅲ,收率98.3%,m.p.203~205 ℃(文献[7]值:收率98%,m.p.204~206 ℃)。

1.3 17-碘-雄甾-5,16-二烯-3β-醇(Ⅳ)的合成[7,9]

在250 mL三口烧瓶中依次加入5.6 g(0.022 mol)碘、100 mL四氢呋喃、7.5 mL(0.053 mmol)三乙胺,冰浴下缓慢滴加3.2 g(0.011 mol)化合物Ⅲ的80 mL四氢呋喃溶液,滴加完毕抽滤,滤液减压浓缩,油状物油浴反应4 h。反应完毕,加入15 mL乙酸乙酯,有机相用稀盐酸(10 mL×2)洗涤,用乙酸乙酯(15 mL×3)萃取水相;合并有机相,用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液旋蒸得黄色固体,用乙醇-水重结晶,得3.95 g淡黄色固体即化合物Ⅳ,收率90.3%,m.p.174~176 ℃(文献[9]值:m.p.173~175 ℃)。

1.4 3-吡啶溴化镁(Ⅴ)的合成

在250 mL三口烧瓶中依次加入100 mL四氢呋喃、9.5 g(0.06 mol)3-溴吡啶,室温下缓慢滴加60 mL(0.06 mol) 1 mol·L-1异丙基溴化镁的四氢呋喃溶液,滴加完毕,继续搅拌2 h,旋蒸得化合物Ⅴ,直接投入下步反应。

1.5 17-(3-吡啶基)-雄甾-5,16-二烯-3β-醇(Ⅵ)的合成

在250 mL三口烧瓶中依次加入2.7 g(0.015 mol)3-吡啶溴化镁、100 mLN,N-二甲基甲酰胺,搅拌溶解,继续加入4 g(0.01 mol)化合物Ⅳ和0.12 g(0.1 mmol)四(三苯基膦)钯,35 ℃下搅拌反应4 h,TLC分析确定反应终点。反应完毕,加0.5 mol·L-1盐酸调溶液pH值为2,加入100 mL乙酸乙酯-水(1∶1)的混合液,分液,水层中加饱和碳酸氢钠溶液调溶液pH值为8,用乙酸乙酯(30 mL×3)萃取;合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,再经活性炭脱色,滤液经旋蒸得黄色固体,用正己烷重结晶,得2.4 g白色固体Ⅵ,收率68.8%,m.p.210~213 ℃(文献[6]值:收率56%,m.p.214~218 ℃)。

1.6 醋酸阿比特龙(Ⅰ)的合成

在150 mL三口烧瓶中依次加入3 g(8.6 mmol)化合物Ⅵ、90 mL乙醚、2.2 mL(12.9 mmol)二异丙基乙胺,搅拌均匀,缓慢滴加0.9 mL(12.7 mmol)乙酰氯,室温下搅拌反应4 h,TLC分析确定反应终点。反应完毕,抽滤,滤液再经活性炭脱色,旋蒸得黄色固体,用乙醇-水重结晶,得2.8 g白色固体即化合物Ⅰ,收率83.1%,m.p.143~145 ℃(文献[6]值:收率84%,m.p.142~144 ℃)。

2 结果与讨论

2.1 中间体和目标产物的表征

17-(3-吡啶基)-雄甾-5,16-二烯-3β-醇(Ⅵ):元素分析,C24H31NO,实测值(计算值),%:C 82.41 (82.48),H 8.90 (8.94),N 3.96 (4.01)。1HNMR (400 MHz,CDCl3),δ:1.06(s,3H,19-CH3),1.08(s,3H,18-CH3),3.52~3.56(m,1H,3α-H),5.38(m,1H,6-H),5.98(m,1H,16-H),7.20~7.23(m,1H,Py 5-H),7.64(d,1H,J=8.0 Hz,Py 4-H),8.44(d,1H,J=4.6 Hz,Py 6-H),8.63(s,1H,Py 2-H)。

醋酸阿比特龙(Ⅰ):元素分析,C26H33NO2,实测值(计算值),%:C 79.70(79.76),H 8.41(8.49),N 3.49(3.58)。1HNMR (400 MHz,CDCl3),δ:1.06(s,3H,19-CH3),1.09(s,3H,18-CH3),2.02(s,3H,CH3CO2),4.51~4.56(m,1H,3α-H),5.40(m,1H,6-H),5.98(m,1H,16-H),7.18~7.22(m,1H,Py 5-H),7.61(d,1H,J=7.8 Hz,Py 4-H),8.47(d,1H,J=4.2 Hz,Py 6-H),8.61(s,1H,Py 2-H)。

2.2 反应时间对化合物Ⅵ收率的影响

在制备化合物Ⅵ的反应中,3-吡啶溴化镁和化合物Ⅳ的投料比为1.5∶1、温度为35 ℃,考察不同反应时间对化合物Ⅵ收率的影响,结果见表1。

表1反应时间对化合物Ⅵ收率的影响

Tab.1EffectofreactiontimeontheyieldofcompoundⅥ

反应时间/h345收率/%573688701

由表1可知,随着反应时间的延长,化合物Ⅵ收率升高,超过4 h后,升幅趋缓。因此,选择最佳反应时间为4 h。

2.3 反应温度对化合物Ⅵ收率的影响

在制备化合物Ⅵ的反应中,3-吡啶溴化镁和化合物Ⅳ的投料比为1.5∶1、反应时间为4 h,考察反应温度对化合物Ⅵ收率的影响,结果见表2。

表2反应温度对化合物Ⅵ收率的影响

Tab.2EffectofreactiontemperatureontheyieldofcompoundⅥ

反应温度/℃253545收率/%562688691

由表2可知,随着反应温度的升高,化合物Ⅵ收率升高,超过35 ℃后,升幅趋缓。因此,选择最佳反应温度为35 ℃。

3 结论

改进了醋酸阿比特龙的合成路线,以去氢表雄酮为原料,经与水合肼缩合、碘代、再与3-吡啶溴化镁发生偶联反应、乙酰化等4步反应合成了目标产物醋酸阿比特龙,总收率为51.4 %。确定了合成化合物Ⅵ的最佳反应时间和反应温度为4 h、35 ℃。该路线反应条件温和、原料价廉易得、生产成本较低。

参考文献:

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[6]POTTER G A,HARDCACSTLE I R.Synthesis of 17-(3-pyridyl)steroids:GB,2282377A[P].1995-05-04.

[7]POTTER G A,HARDCASTLE I R,JARMAN M.A convenient,large-scale synthesis of abiraterone acetate[3β-acetoxy-17-(3-pyridyl) androsta-5,16-dien],a potential new drug for the treatment of prostate cancer[J].Org Prep Proced Int,1997,29(1):123-134.

[8]王红波,杨银萍,赵桂芳,等.醋酸阿比特龙的合成[J].中国医药工业杂志,2012,43(10):804-806.

[9]安迪,李洪玉,李金岭,等.阿比特龙醋酸酯的合成[J].化学试剂,2013,35(2):124-126.

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